A NVIDIA Enterprise lança oficialmente o Cambridge-1, o supercomputador mais potente do Reino Unido, que permitirá que cientistas e especialistas da área da saúde usem a poderosa combinação de IA e simulação para acelerar a revolução da biologia digital e fortalecer o setor líder de ciências biomédicas do Reino Unido.
Dedicado aos avanços na área da saúde, o Cambridge-1 representa um investimento de US$100 milhões da NVIDIA. Alguns dos primeiros projetos realizados com a AstraZeneca, a GSK, a Guy’s and St Thomas’s NHS Foundation Trust, a King’s College London e a Oxford Nanopore foram o estudo aprofundado de doenças cerebrais como a demência, o uso de IA para criar medicamentos e o aumento da precisão na identificação de variações dos genomas humanos que causam distúrbios.
O Cambridge-1 reúne décadas de trabalho da NVIDIA em computação acelerada, IA e ciências biomédicas, áreas nas quais o NVIDIA Clara™ e os frameworks de IA são otimizados para unificar todo o sistema para pesquisas de grande escala em apenas um equipamento. Considerado um cluster de supercomputação NVIDIA DGX SuperPOD™, ele está entre os 50 computadores mais rápidos do mundo e usa energia 100% renovável.
“O Cambridge-1 ajudará pesquisadores líderes de empresas e do meio acadêmico a realizar projetos importantes no supercomputador mais potente do Reino Unido, gerando mais informações sobre doenças e tratamentos em uma escala e uma velocidade inéditas no país. As descobertas feitas com o Cambridge-1 ocorrerão no Reino Unido, mas o impacto será mundial, promovendo pesquisas inovadoras que têm o potencial de melhorar a vida de milhões de pessoas”, afirma Jensen Huang, fundador e CEO da NVIDIA.
O Cambridge-1 oferece uma infraestrutura avançada para que as gerações atuais e futuras realizem pesquisas inovadoras no país, destacando o status do Reino Unido de líder mundial em ciências biomédicas, tecnologia e IA.
De acordo com um relatório da Frontier Economics, uma empresa de consultoria econômica, o Cambridge-1 tem o potencial de gerar cerca de £600 milhões (US$831 milhões) nos próximos 10 anos.
AstraZeneca: transformando a descoberta de medicamentos com IA
A NVIDIA está colaborando com a AstraZeneca para realizar descobertas mais rápidas de medicamentos, criando um modelo generativo de IA baseado em transformadores para estruturas químicas. As arquiteturas de redes neurais baseadas em transformadores, que surgiram apenas nos últimos anos, permitem que os pesquisadores usem grandes conjuntos de dados com métodos autossupervisionados de treinamento, evitando a necessidade de identificar manualmente exemplos durante o pré-treinamento.
O modelo de descoberta de medicamentos MegaMolBART está sendo usado na previsão de reações, na otimização molecular e na geração de novas moléculas. Além disso, ele otimizará o processo de desenvolvimento de medicamentos. Ele é baseado no modelo de transformadores MolBART da AstraZeneca e está sendo treinado com o banco de dados de compostos químicos ZINC usando o framework Megatron da NVIDIA para realizar o treinamento de grande escala em uma infraestrutura de supercomputação. O modelo será livre e estará disponível para pesquisadores e desenvolvedores no catálogo de softwares do NVIDIA NGC™.
A NVIDIA e a AstraZeneca têm outro projeto com o Cambridge-1 focado no uso de IA na patologia digital. Nessa área, gastam-se muito tempo e dinheiro fazendo anotações em imagens digitalizadas de lâminas com amostras de tecido para gerar novas informações. Com algoritmos de IA não supervisionados treinados com milhares de imagens, é possível eliminar o processo de anotação e identificar possíveis recursos de digitalização que podem ser correlacionados com resposta aos medicamentos.
“O treinamento de algoritmos de IA com imagens de lâminas inteiras é desafiador devido ao tamanho das imagens, entre outros fatores. Graças à colaboração com a NVIDIA no Cambridge-1, podemos ampliar nosso trabalho atual e desenvolver novas metodologias que promovam o uso da IA na patologia digital”, declara Lindsay Edwards, vice-presidente de ciência de dados e IA, departamento de doenças respiratórias e imunologia, BioPharmaceuticals R&D da AstraZeneca.
GSK: realizando grandes avanços com parceiros para pacientes
A abordagem de pesquisa e desenvolvimento da GSK é focada em alvos geneticamente validados, que têm uma chance duas vezes maior de se tornar medicamentos e atualmente são responsáveis por mais de 70% do pipeline de pesquisa da empresa. Para maximizar o potencial dessas informações, a GSK criou recursos de última geração relacionados às áreas de genética humana, genômica funcional, inteligência artificial e machine learning.
“As tecnologias avançadas são fundamentais para a abordagem de P&D da GSK e ajudam a aproveitar o potencial de dados grandes e complexos com modelos preditivos e maior velocidade, precisão e escala. É uma honra ter a oportunidade de colaborar com a NVIDIA para cumprir o objetivo de descoberta de medicamentos da GSK e contribuir para o amplo ecossistema de ciências biomédicas do Reino Unido, duas atividades que visam beneficiar os pacientes”, explica o Dr. Kim Branson, vice-presidente sênior e diretor global de IA-ML da GSK.
A colaboração com parceiros na vanguarda da genética, da genômica e da IA/ML pode ajudar a GSK a fazer mais previsões sobre a saúde humana, além de desenvolver medicamentos melhores com uma chance de sucesso duas vezes maior na fase clínica dos ensaios, passando a ser usados em tratamentos aprovados para pacientes. Com o acesso ao Cambridge-1, a GSK terá mais potência computacional e tecnologia de IA de última geração para usar no processo de descoberta de medicamentos.
King’s College London e Guy’s and St Thomas’ NHS Foundation Trust: dados cerebrais sintéticos gerados por IA
A King’s College London e a Guy’s and St Thomas’s NHS Foundation Trust estão usando o Cambridge-1 para ensinar modelos de IA a gerar imagens cerebrais sintéticas, aprendendo com dezenas de milhares de imagens de ressonância magnética de várias idades e doenças. O objetivo final é usar o modelo de dados sintéticos para entender melhor doenças como a demência, o acidente vascular cerebral, o câncer cerebral e a esclerose múltipla, agilizando o diagnóstico e o tratamento.
Como o modelo cerebral sintético de IA consegue gerar um volume infinito de imagens cerebrais únicas com características específicas (idade, doença etc.), ele permitirá uma análise mais detalhada das doenças, possivelmente agilizando o diagnóstico e aumentando a precisão dele.
“Com essa parceria, teremos acesso a uma potência computacional de escala inédita na pesquisa na área da saúde. Fará uma grande diferença para a saúde e o tratamento dos pacientes”, afirma o professor Sebastien Ourselin, diretor da School of Biomedical Engineering & Imaging Sciences da King’s College London.
A pesquisa aproveita vários dos recursos de saúde líderes mundiais do Reino Unido graças a uma forte colaboração com o National Health Service e o UK Biobank, um dos bancos de dados biomédicos mais completos do mundo. A King’s College London pretende compartilhar o modelo de dados sintéticos com a comunidade geral de centros de pesquisa e startups.
“O poder da inteligência artificial na área da saúde ajudará a acelerar o diagnóstico dos pacientes, melhorar serviços como a detecção precoce do câncer de mama e aprimorar a forma como avaliamos o risco e priorizamos os pacientes de acordo com a necessidade clínica. É muito animador poder usar o data center Cambridge-1, pois com ele estaremos entre os primeiros a aproveitar os novos recursos de IA, usando a tecnologia mais atual para ajudar nossos pacientes e gerenciar recursos importantes com mais eficiência”, conta o professor Ian Abbs, diretor executivo da Guy’s and St Thomas’ NHS Foundation Trust.
Oxford Nanopore: genômica dimensionável e em tempo real
A tecnologia de sequenciamento de leitura longa da Oxford Nanopore Technologies está sendo usada em mais de 100 países para gerar informações genômicas em diversas áreas de pesquisa, da saúde humana e vegetal ao monitoramento ambiental e à resistência antimicrobiana.
A Oxford Nanopore implanta a tecnologia NVIDIA em várias plataformas de sequenciamento genômico para desenvolver ferramentas de IA que aumentem a velocidade e a precisão da análise genômica. Com o acesso ao Cambridge-1, a Oxford Nanopore poderá realizar tarefas relacionadas à melhoria de algoritmos em horas em vez de dias. Esses algoritmos aprimorados garantirão aos cientistas mais precisão genômica para informações mais úteis e mais agilidade.
“O uso da potência do Cambridge-1 nos ajudará a acelerar ainda mais o desenvolvimento de algoritmos para realizar análises genômicas avançadas e precisas. Com isso, os cientistas poderão usar nossa tecnologia em campo para acessar uma quantidade inédita de informações em diversas áreas de pesquisa”, declara Rosemary Sinclair Dokos, vice-presidente de gerenciamento de produtos e programas da Oxford Nanopore.
Cambridge-1
O Cambridge-1 é o primeiro supercomputador da NVIDIA projetado e desenvolvido para ser acessado por pesquisadores externos. A empresa fará parcerias com pesquisadores para disponibilizar grande parte do trabalho para a comunidade científica.
Com 80 sistemas DGX™ A100, GPUs NVIDIA A100 GPU, DPUs BlueField®-2 e redes NVIDIA InfiniBand HDR, o Cambridge-1 é um NVIDIA DGX SuperPOD que oferece mais de 400 petaflops de desempenho de IA e 8 petaflops de desempenho no Linpack. O sistema está instalado em uma unidade operada pelo parceiro Kao Data da NVIDIA.
O Cambridge-1 é o primeiro supercomputador da NVIDIA dedicado aos avanços em pesquisas de setores específicos no Reino Unido. A empresa também pretende construir um Centro de Excelência em IA em Cambridge com um novo supercomputador baseado na Arm, que ajudará outros setores em todo o país.
Assista ao evento de inauguração e saiba mais sobre o supercomputador Cambridge-1:
